O opravitelnosti integrovaných obvodů

[Lojza1]

Dostalo se ke mně 8 vadných historických procesorů MC68008P10, resp. jejich nových čínských padělků. Koupených jako použité originály, ale defektně zapouzdřených a proto nikdy nefunkčních. Podle dohody s prodejcem budou refundovány a mám si je nechat. Ostatní kusy z dodávky jsou po převzetí funkční, s ohledem na cenu jsem refundaci fungujících padělků nežádal a asi jsem se tím i vyhnul sporu na téma padělek / originál. Z padělku lze odbroušením loga nejspíš vyrobit legální noname. Zmínil jsem se o nákupu zde:

http://www.ebastlirna.cz/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&p=1342740

Protože se 7 z 8 nefunkčních lišilo od funkčních zjevně špatně připojenými a plovoucími vývody pouzdra, chtěl jsem ze zvědavosti zkusit vývody k čipu nějak připojit. Jsou to plastová, v podstatě epoxidová pouzdra. Vývody jsou na čipu spojeny s nulovou napájecí svorkou Vss diodami orientovanými vůči pracovním napětím v závěrném směru. Pokusil jsem se předpokládanou prázdnou mezeru mezi nepřivařeným vývodem a metalizací čipu prorazit regulovaným vyšším napětím přes odpor ručkového voltmetru ukázaného zde

http://www.ebastlirna.cz/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&t=99304&postdays=0&postorder=asc&start=180

na rozsahu napřed 600 V a přes zmíněnou diodu, tedy plus na Vss a mínus na vadný vývod. Cílem bylo pokusit se vyvolat na povrchu epoxidu plazivé proudy a jimi vytvořit elektricky vodivý povlak degradací povrchu tohoto epoxidu a z něj horkem uvolněných složek.

Některé procesory měly nepřipojený jeden vývod, některé až pět. U většiny vývodů se podařilo vyvolat první výboj napětím v řádu 100 V nebo i menším. Proud voltmetru byl při počátečním budování spoje vyšším napětím v řádu 1 mA. Jeden vývod se výbojem připojit vůbec nepodařilo ani při napětí 350 V, víc jsem nezkoušel.

Některé vývody se postupným pečlivým budováním dobře s stabilně vodivého spojení podařilo připojit tak, že odpor spojení je nepozorovatelný nebo zanedbatelně malý a spojení obstálo jako stabilní i při zkušebním proudu přes 50 mA. U některých procesorů byl odpor velký, nestabilní, neodolný vůči proudu přes několik mA a budování spoje se nedařilo, stav se postupně zhoršoval.

Celkem se mi podařilo dobře a kompletně připojit vývody u tří procesorů, jednotlivě v počtech 1, 2 a 3 vývody původně nepřipojené. Funkčně šlo o datovou a adresovou sběrnici. Všechny tři procesory jsem nechal běžet a zahřívat se v počítači Sinclair QL. Všechny tři se po opravě jeví jako funkční.

Tím samozřejmě neříkám, že jsou to spolehlivé a plnohodnotné součástky. Ostatně u těch neopravených se stávalo, že během připojování vývodu se sousední původně třeba i připojený vývod naopak odpojil, asi v důsledku lokálního ohřevu a roztažností. Pokud je v nějakém obvodu několik nepřipojených vývodů, lze se nadít, že se samovolně snadno odpojí další. Bohužel to asi platí pro všechny tyto procesory dodané z tohoto zdroje. Je možné, že degradací epoxidu vznikly agresivní látky, které časem poškodí čip.

Výsledkem pokusu je zjištění, že pokud se u nějakého vzácného obvodu v plastovém pouzdře odpojí od čipu vývod, neznamená to nutně, že je součástka definitivně nefunkční.

//

Ze zvědavosti jsem se teď pokusil opravit procesor s jediným, ale obtížně opravitelným nepřipojeným vývodem pouzdra. Nakonec se brutálnějšími napětími a proudy podařilo vývod připojit bez pozorovatelného odporu a snad i stabilně. Mezitím se ale odpojily jiné čtyři blízké vývody a jeden z nich se zdá být opravitelný ještě obtížněji. To odpojování vývodů ukazuje, že jsem od polského eshopu obdržel kompletně vadnou sérii čínských padělků MC68008P10, a to včetně dřívějšího nákupu celkem 26 ks, z toho 8 refundovaných a zbytek sice funkční, ale jenom zatím. K tomu 2 kusy násobně dražší tamtéž přes Allegro, bez patiny použitých kusů, ale zřejmě jinak úplně stejné. Mám tady i SMD provedení od italského prodejce na eBay. Bohužel si po všech zkušenostech nedělám iluze, že jsou to originální díly. Snad aspoň nebudou jevit tento defekt.
Pokud se najednou ve větším množství objeví obtížně sehnatelná položka, je na místě ostražitost, nedůvěra a solidní ověřování původu. Levné z Číny jsou celkem jistě padělky. Pokud je prodává někdo z civilizovaného světa draze, může to být jen velmi ziskový přeprodej a nejspíš to tak opravdu je.

[Lojza1]

Ze zvědavosti jsem pokračoval v pokusech. Bilance je následující:
Původně bylo nepřipojených celkem 16 vývodů v celkem 7 pouzdrech. Během jejich opravy se odpojilo dalších 5 nedalekých vývodů, z toho 4 nově odpojené vývody v jednom pouzdře nedaleko původně jediného, ale obtížně opravitelného. Celkem tedy bylo třeba připojit 21 vývodů. To se podařilo kompletně, tedy se 100 % úspěšností. Zdaleka nejhůře dopadl jeden obtížně připojitelný vývod, který je ve výsledku s přidaným sériovým odporem cca 500 Ω. Ani takový odpor na datové sběrnici ještě nevadí správné funkci součástky. Všechny vývody se jeví být připojené s různým, ale vždy stabilním přidaným sériovým odporem. U některých je přidaný odpor nepozorovatelný.

K opravě obtížněji připojitelných vývodů jsem použil alternativně k regulovanému DC zdroji do 350 V také měkký násobič schopný z regulovaného vstupního napětí AC vytvořit naprázdno maximálně DC 2750 V. Používal jsem ručkový ampérmetr v rozsazích 6 mA až 150 mA a výkonové rezistory s odpory od 680 Ω do 100 kΩ - co bylo po ruce. Pro úvodní vytvoření vodivého kanálu jsem používal 100 kΩ, proud do 3,5 mA. U velmi obtížně připojitelných vývodů se tak ještě stabilní kanál netvořil; postupně jsem rychle přešel k proudu 20 mA přes odpor 15 k, ojediněle byl nezbytný proud 50 mA přes objemnější rezistor 6k8. Konečná stabilizace vodivého kanálu byla přes rezistor 680 Ω dlouhodoběji proudem 50 mA, krátkodobě nebo podle potřeby i trochu déle pak 100 mA.

Z osmi vadných procesorů má jeden nějakou vadu na čipu, je mrtvý, a jednomu jsem se svou počáteční nezkušeností zničil z neopatrnosti na čipu vývod hned na začátku pokusů silnou proudovou špičkou.
Dalších 6 procesorů je úspěšně opravených a pečlivě otestovaných v počítači Sinclair QL na frekvenci 7,5 MHz.

Všechny procesory MC68008P10 dodané prodejcem TVSAT stále považuji za věrohodně vypadající padělky z jedné vadné výrobní série, ale jenom z toho důvodu, že:
1. Kusy vykazující přesně stejnou výrobní vadu, jakou bych navíc u originálů Motorola uvolněných do distribuce nepředpokládal, se vyskytují rovnoměrně v různých variantách stylu potisku a tam pak v různých variantách uvedené výrobní série.
2. Není úplně pravděpodobné, že by se v pravdivé kategorii USED sešly celé skupinky obvodů se shodným potiskem.
3. U kusů se dvěma a více nepřipojenými vývody nepovažuji za pravděpodobné, že by se závada objevila až po demontáži z nějakého dříve funkčního stroje.
4. I u jediného nepřipojeného vývodu bych předpokládal spíše vyřazení vadné součástky při opravě. Jednak by ale servis musel vadné procesory skladovat a jednak by potom bylo záhadou, jak se k nim přidaly funkční procesory se shodným potiskem.

Bohužel sem nelze vložit nezmenšenou fotografii souboru pouzder s jejich potisky. Tak jen konstatuji, že pokud jde o padělky, jsou provedené důkladně a pro běžného zákazníka jsou nejspíš neodhalitelné s využitím běžně dostupných informací. Nebýt té výrobní vady, nepovažoval bych je za padělky. Pokud je zde

https://www.cpu-world.com/CPUs/68008/Motorola-MC68008P10.html

opravdu fotka originálního procesoru (nesázel bych na to), tak uznávám, že jedna z variant razítka mně dodaných procesorů včetně čtyř vadných kusů s různým datem se shoduje dokonale včetně kostrbatosti a zvlnění písma. Zároveň nepochybuji, že položka

https://www.ebay.com/itm/382953345834

od čínského prodejce, na pohled úplně stejná, je padělek.

Padělek koupený na eBay možná tak v roce 2017 je úplně jinde. Netuším a nechápu, co je to původně za součástku. Možná jen normální pomalejší verze nebo nějaký OEM výmět, pokud to existovalo. Číňan přebrousil čelní stranu do matné roviny, přestříkl bezbarvým lakem a vylaseroval nový potisk. Pro tento procesor absurdní výrobní datum 2007. Netypický úzký font. Celkově padělek na první pohled naprosto zjevný a obratem na požádání refundovaný. Přesto jsem součástku úspěšně otestoval v Sinclair QL. Ohřívala se nápadně víc, než je běžné, ale ne nepřijatelně. Jinak fungovala normálně. Možná jsem tenkrát i vyhodil jiný stejně vypadající padělek s úplně jiným čipem. Možná to bylo jiné, čtvercové pouzdro. U toho se mi to stalo určitě.